酶活性如何参与染色质组织
生物物理
2021-12-21 v1 软凝聚态物质
亚细胞过程
摘要
染色质的空间组织对基因组调控起着关键作用。从热力学视角，各类亲和介质与酶被认为可调控染色质空间组织。然而在机制层面，酶以其独特方式发挥作用。在此，我们遵循拓扑异构酶-II（一种解析染色质拓扑约束的酶）的机制方案构建聚合物物理模型，并研究其对间期染色质组织的作用。我们的计算机模拟证明了拓扑异构酶-II 能将染色质相分离为常染色质与异染色质区域，且常染色质区域呈现特征性的壁状组织。借助平均场框架，我们认为常染色质区域因拓扑异构酶-II 的酶活性而彼此穿越的能力诱导了该相分离。受近期关于常染色质与异染色质单元不同结构状态的实验观察启发，我们进一步将模型扩展至双分散设定，并表明酶活性驱动相分离的特征在其中有留存。即便在酶非定域作用之下，这些特征的存在凸显了酶活性在染色质组织中的关键作用，并指出了沿此方向开展进一步实验的重要性。
引用
@article{arxiv.2112.10460,
title = {How enzymatic activity is involved in chromatin organization},
author = {Rakesh Das and Takahiro Sakaue and G. V. Shivashankar and Jacques Prost and Tetsuya Hiraiwa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.10460},
year = {2021}
}
备注
4 figures, 3 supplementary figures